L'exploration (ou prospection) pétrolière a pour but la découverte d'accumulations d'hydrocarbures liquides et gazeux éventuellement solides, techniquement et économiquement exploitables.
Ces gisements se rencontrent plus ou moins profondément dans les bassins sédimentaires où ils sont reconnus par des forages.
Le pétrole résulte de la dégradation thermique de matières organiques contenues dans certaines roches : les roches-mères.
Ce sont des restes fossilisés de végétaux aquatiques ou terrestres, de bactéries et d'animaux microscopiques s'accumulant au fond des océans, des lacs ou dans les deltas.